考虑(Li-O lithium-oxygen电池2)功率密度比锂离子电池,他们是一个受欢迎的选择。杂志的一篇新文章ACS应用能源材料欧洲杯足球竞彩讨论了影响水的质子lithium-oxygen电池,使用膜等腐蚀预防和循环稳定性的变化。
研究:水的质子Li-O2电池:一个评论。图片来源:P5h / Shutterstock.com
的利用光伏、风能、水力发电和其他可再生电力资源,能源生产技术的发展提高了能源效率和减少环境影响。这些进步在能量储存应遵循通过与更好的能量密度电池的使用,所以在这方面进行了广泛的研究。
简要介绍锂离子电池
第一批锂离子电池制造约1980和雇佣LiCoO2电极,它仍然是最常用的一种材料在电子产品电池今天。一个常见的锂离子电池能量密度最大380 Wh公斤左右1,放电电位大于4 V,尽管其运作能量密度通常范围从120年到220年Wh公斤1,这取决于类型的锂离子电池。
比较氧锂电池和锂离子电池
lithium-oxygen电池可达到大约11680 Wh公斤的能量密度的概念1当锂金属被氧化和大约3500 Wh公斤1当集成锂和氧气。这是远远优于锂离子电池。尽管如此,这些系统仍然有一些距离商业化由于一些必须解决的障碍,只剩下替代锂离子电池在未来的竞争者。
影响因素利奥2电池
系统转换,吸收溶剂的副产品,阳极挥发,生产绝缘子代理阻碍阴极的氧化,和过度超电势都受到的技术障碍。的一些变量会导致cyclability和重要的过电压包括二级反应由于有限的存在2在环境空气和水。
这水可以渗透通过氧气供应解决方案,及其发生积累。水可以与放电产品发生化学反应,导致同步过程,影响电池的电化学行为。
膜,以减少水的影响
新的壁垒正在开发协助金属锂阳极的保护,抑制其降解减少水的影响,有限公司2阿,2传播。对锂离子由于其疏水性和精挑细选,这些电影,聚合物或陶瓷,使大量的水电解质没有水破坏金属锂阳极。
增加水量增加吗?
的水可以大大提高Li-O的放电容量2电池在第一次循环。可以清楚地看到,当水电解质浓度的增加,渗透在第一周期也是如此。使用疏水性进行李+电影是主要的方法防止水从访问电池的阳极。
这些电影中表现出很强的李+电导和低分子扩散系数包括氧气、有限公司2和水。最常利用李+进行电影无机陶瓷和有机聚合物障碍,与陶瓷膜具有较高的弹性模量和剩余更适合僵硬的细胞。现有研究中使用陶瓷的电影是最经常在Li-O防止水通道2细胞;尽管如此,这些电影是昂贵的。
水除了导致减少排放过电压
几个作家发现加水电池提高他们的卸货能力。根据研究,对过电压降低含水量没有不利的影响。另一方面,ruthenium-based催化剂往往是更重要的比水的浓度减少功率密度。
由于水添加循环变化
直接水含量增加,电解质湿度,涉及cyclability改变。Cyclability数据更为罕见的文学,因为一些研究没有披露这至关重要的信息。事实上,Li-O2系统是困难的,和获得长期循环数据是更加困难的,不得在众多作家的原计划。
水也可以添加通过O2给水系统。主要的区别是,水进入O2饲料生产水积聚在电解溶液,这可能会影响放电的形状的产品。
总之,在非质子Li-O用水2电池是非常有利的,因为它提高了电池在不同的维度,尤其是当结合特定的催化剂。
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进一步的阅读
Policano, m . c . 2022。水的质子Li-O2电池:一个评论。ACS应用能量。可以在:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaem.1c03750
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